太原理工第三章 DSP的软件结构课件

1、第三章DSP的软件结构,1,学习交流PPT,Introduction,汇编语言程序编写方法 TMS320C54x的寻址方式 TMS320C54x指令的表示方法 TMS320C54x的指令系统 汇编伪指令,2,学习交流PPT,汇编程序语法,TMS320的汇编程序包含汇编指令（伪指令，assembler directives）、汇编语言指令（assembly language instructions）、宏指令（macro directives）和注释（comments）。,3,学习交流PPT,汇编程序源程序格式,label: mnemonic operand list ;comment 标号:

2、助记符 操作数 ；注释 SYM1 .set 2 ；符号SYM1=2 Begin: LD #SYM1, AR1 ；将2装入AR1,4,学习交流PPT,汇编程序语法,所有的语句必须由语句标号、空格、*号或 ；号开头。,语句标号不是必须的，如果用，就必须在第一列。,语句中的各部分之间，由一个或多个空格分开。,注释不是必须的。注释可以从第一列的 * 号或 ；号开头；如果不是从第一列开始，就必须用 ；号开头。,5,学习交流PPT,语句标号,由字母、数字、_、$组成，最多不超过32个字符，对大小写敏感，第一个字符不能是数字。后跟 :。,6,学习交流PPT,助记符,助记符不允许从第一列开始，否则被认为是语句

3、标号。,助记符可以是机器指令（如ABS，MPYU等）、伪指令（如.data, .list, .set等）、宏指令（如.macro, .var, .mexit等）和宏调用。,7,学习交流PPT,操作数,操作数可以是常数、符号或表达式。当操作数多于一个时，用逗号分开。 汇编器允许指定常数、符号或表达式作为地址、立即数或间接地址。操作数前缀规定如下： #前缀：表示操作数为立即数。如： Label：ADD #123，B ；表示将操作数123（十进制）和累加器B中的内容相加 *前缀：操作数为间接地址。使用操作数的内容作为地址。如： Label：LD *AR4，A ；操作数*AR4为间接地址，将AR4中的

4、内容作为地址，然后将该地址的内容装入到指定的累加器A,8,学习交流PPT,常数,二进制常数（如01B或01b） 八进制常数（如10Q或10q） 十进制常数（如23） 十六进制常数（如78H或78h） 字符常数（如A或b） 字符串（如“sample program”）,9,学习交流PPT,符号,符号用于作标号、常数和替代符号。符号名可长达200个字符，可由A-Z、a-z、0-9、$、_组成，且第一个字符不能是数字，符号对大小写敏感。符号仅在定义它的汇编程序中有效，除非用.global或.def伪指令声明为外部符号。 例: K .set 1024,10,学习交流PPT,表达式,表达式是一个常数、符

5、号、或用算术运算符连接起来的常数或符号。表达式的值的范围为-32768到32767 例： X .set 50h sym1 .set 100h+X,11,学习交流PPT,可以用在表达式中的运算符,优先级,符号,含义,（） +、-、！ *、/、% +、- 、= =、!= sample所代表的就是一个dmad MVKD 1000h，*AR5 ;将数据存储器1000h单元的数据传送到由AR5所指的存储单元中 。 1000h代表的是一个dmad,20,学习交流PPT,绝对地址寻址,程序存储器地址（pmad）寻址： 用一个符号或一个数来确定程序地址空间中的一个地址 例： MVPD table，*AR5 t

6、able 所代表的就是一个pmad,21,学习交流PPT,绝对地址寻址,端口地址(PA)寻址 用一个符号或常数来确定I/O口地址,PORTR PA, Smem ；从PA单元端口读入一 个数据，传送到Smem所指的数据单元中去,PORTW Smem, PA ；从Smem所指的数据单 元取出一个数据，传送到PA单元端口,PORTR FIFO, *AR5 ；把一个数从端口为 FIFO的I/O口传送到AR5所指向的数据单元,22,学习交流PPT,绝对地址寻址,*(lk)寻址 用一个符号或一个表示16位地址的长立即数来确定数据存储器中的一个地址 例： LD *（BUFFER），A ；把地址为BUFFER

7、的数据单元中的数据装到AccA中,23,学习交流PPT,累加器寻址,用累加器中的数作为一个地址，可用来对存放数据的程序存储器寻址：,READA Smem,WRITA Smem,READA，把累加器A所确定的程序存储器单元中的一个字，传送到数据存储器单元Smem中。,WRITA，把数据单元Smem中的一个字，传送到累加器A确定的程序存储器单元。,24,学习交流PPT,直接寻址,TMS320C54的数据存储器分为512页，每页128字。设置一个数据页指针DP（Data Pointer），用9-bit指向一个数据页，再加上一个7-bit的页内偏移地址，形成16-bit的数据地址,LD #4，DP ；

8、指向页4（0200h-027Fh）,ADD 9h，A ；将数据页4中地址9h的 数据加给AccA,25,学习交流PPT,直接寻址,26,学习交流PPT,间接寻址,8个辅助寄存器（AR0-AR7），由一个辅助寄存器指针（ARP 3-bit）来指定,辅助寄存器算术单元（ARAU）作16-bit无符号数运算，决定一个新的地址，装入辅助寄存器中的一个,27,学习交流PPT,间接寻址,28,学习交流PPT,间接寻址,AR0-AR7的内容相当灵活，可以装入立即数，加上立即数，减去立即数；也可以从数据存储器装入地址；还可以作以下的变址寻址：,29,学习交流PPT,间接寻址,将该AR的内容加1或减1，再寻址（

9、循环常用）,将该AR的内容加上或减去AR0的内容，再寻址。,将该AR的内容逆向进位加上或减去AR0的内容，再寻址。,30,学习交流PPT,间接寻址,ADD *，8，A ；将当前辅助寄存器所指的地址里的数据，左移8-bit后加给AccA,ADD *+，8，A，AR4 ；数据左移加给AccA后，当前辅助寄存器加1，选择辅助寄存器AR4,ADD *+，8，A ；将当前辅助寄存器所指的地址里的数据，左移8-bit后加给AccA,当前辅助寄存器加1.,31,学习交流PPT,间接寻址,ADD *0+，8，A ；执行加法后，将AR0的值加给当前辅助寄存器,ADD *BR0+，8，A ；执行加法后，将AR0的

10、值加给当前辅助寄存器，但反向进位,32,学习交流PPT,正向进位与反向进位,1 0 0 1 0 0 + 1 0 0 + 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0,33,学习交流PPT,位倒序寻址,AR0 = 100 AR1 = 000 按AR1寻址后，将AR0加给AR1，反向进位,34,学习交流PPT,位倒序寻址,原序 原地址 位倒序后地址 位倒序,0 000 000 0,1 001 100 4,2 010 010 2,3 011 110 6,4 100 001 1,5 101 101 5,6 110 011 3,7 111 111 7,35,学习交流PPT,存储器映射寄存器(MMR)寻址,存储

11、器映射寄存器寻址用来修改存储器映射寄存器。存储器映射寄存器寻址既可以在直接寻址中使用，又可以在间接寻址中使用。 STM #8888h,T;存储器映射寄存器寻址。T暂存器。,36,学习交流PPT,LDM MMR，dst ;将MMR加载到累加器 MVDM dmad，MMR ;数据存储器向MMR传送数据 MVMD MMR，dmad ;MMR向指定地址传送数据 MVMM MMRx，MMRy ;MMRx向MMRy传送数据 POPM MMR ;将数据从栈顶弹至MMR PSHM MMR ;将MMR数据压入堆栈 STLM src，MMR ;累加器低位存入MMR STM #lk，MMR ;长立即数lk存入MMR

12、,C54x共有8条指令可以进行MMR寻址。,存储器映射寄存器(MMR)寻址,37,学习交流PPT,堆栈寻址,系统堆栈用来在中断和子程序期间自动存放程序计数器。它也能用来存放额外的数据项或传递数据值。处理器使用一个16-bit的存储器映射寄存器堆栈指针（SP）来对堆栈寻址，它总是指向存放在堆栈中的最后一个元素。在压入堆栈操作时，SP先减1，然后将数据压入堆栈；在弹出堆栈操作时，数据从堆栈中弹出后，SP再加1. PUSH ;把一个数据存储器数据压入堆栈 POP ;从堆栈中弹出一个数据至数据存 储器单元,38,学习交流PPT,堆栈寻址,C54x的堆栈是向低地址生长，并由16位堆栈指针SP管理。SP总

13、是指向栈顶。,堆栈寻址：利用SP指针，按照先进后出的原则进 行寻址。,当进栈操作时，SP先减1，然后数据进入堆栈；,当出栈操作时，数据先出栈，然后SP加1。,39,学习交流PPT,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0011,sp,操作前的堆栈和SP,0010,sp,操作后的堆栈和SP,X1,X1,X2,图、堆栈操作对堆栈指针的影响,40,学习交流PPT,堆栈寻址,采用堆栈寻址的指令：,PSHD Smem ;将Smem中的数据压入堆栈 PSHM MMR ;将MMR中的数据压入堆栈 POPD Smem ;将数据从

14、栈顶弹至Smem中 POPM MMR ;将数据从栈顶弹至MMR中,41,学习交流PPT,指令,TMS320C54x的指令集有近两百条指令，按功能分为如下几类：,算术运算指令,逻辑运算指令,程序控制指令,装入和存储指令,42,学习交流PPT,算术运算指令, 加法指令 减法指令 乘法指令 乘加指令 乘减指令 双数/双精度指令 特殊操作指令,43,学习交流PPT,加法指令,44,学习交流PPT,ADD *AR3+, A,45,学习交流PPT,ADD *AR3+,14,A,将AR3指向的地址单元0100h的内容1500h左移14位，得到5400000h加上1200h，将结果5401200h存在累加器A

15、中。,46,学习交流PPT,ADDC *+AR2(5)，A,将AR2加上5后指向的地址单元内容，并进位加到累加器A中，此指令计算0013h0004h1h0018h。,47,学习交流PPT,ADDM 0123Bh，*AR4+,48,学习交流PPT,减法指令,49,学习交流PPT,乘法指令,50,学习交流PPT,MPY 13, A,51,学习交流PPT,乘加和乘减指令,52,学习交流PPT,MAC *AR5+，A,53,学习交流PPT,MAC #345h，A，B,B=A+T*#345h,54,学习交流PPT,MAC *AR5+，*AR6+，A，B,B=A+(*AR5)*(*AR6) T=(*AR5

16、),55,学习交流PPT,MACR *AR5+，A,A=rnd(A+T*(*AR5),56,学习交流PPT,MACR *AR5+，*AR6+，A，B,B=rnd(A+(*AR5)*(*AR6) T=(*AR5),57,学习交流PPT,MACA *AR5+,B=B+(*AR5)*A(3116) T=(*AR5) AR5=AR5+1,58,学习交流PPT,MAC X0,Y0,A X:(R0)+,X0 Y:(R4)+N4,Y0,这条指令命令DSP56300,将寄存器X0和Y0中的数相乘,结果加到Acc A中,将寄存器R0所指的X存储器地址中的值装入寄存器X0,将寄存器R4所指的Y存储器地址中的值装入

17、寄存器Y0,R0的值加1,寄存器N4的值加给R4,59,学习交流PPT,.bss x, 4, 1 a0.word 012h a1.word 3211h a2.word fe11h a3.word ff03h .sect “program” LD #x, AR1 LD #0, A，AR1 LD #a0, T,MAC *+，A LD #a1，T MAC *+，A LD #a2，T MAC *+，A LD #a3，T MAC *，A,60,学习交流PPT,逻辑运算指令,61,学习交流PPT,AND *AR3+，A,A=Az2=x1-y1;z3=x1*y1;z4=x2*y2。其中，x1=20，y1=5

18、4，x2=0.5，y2=-0.5837 编写汇编源程序如下： .title “suanshu.asm” .mmregs .bss x1,1 .bss x2,1 .bss y1,1,164,学习交流PPT,.bss y2,1 .bss z1,1 .bss z2,1 .bss z3_h,1 .bss z3_l,1 .bss z4,1 v1 .set 014h ； v1 =20 v2 .set 036h ； v2=54 v3 .set 04000h ； v3=0.5 v4 .set 0b548h ； v4=-0.5837,165,学习交流PPT,start: LD #x1,DP ST #v1,x1

19、ST #v2,y1 LD x1,A ；x1 A ADD y1,A ；A+Y1 A STL A,z1 ；保存AL z1 LD x1,A SUB y1,A STL A,z2,166,学习交流PPT,RSBX FRCT ；准备整数乘法，FRCT=0 LD X1,T MPY Y1,A ； x1*y1 A STH A,z3_h ；乘法结果高16位在z3_h 单元 STL A,z3_l ；乘法结果低16位在z3_l单元 ST #v3,x2 ST #v4,y2 SSBX FRCT ；准备小数乘法，FRCT=1 LD x2,16,A ; 将x2加载到AH MPYA y2 ；x2*y2 B,and y2 T STH B,z4 ；结果放到z4单元,167,学习交流PPT,例2：对数组x8=0,1,2,3,4,5,6,7进行初始化,.bss x,8 .data Table: .word 0,1,2,3,4,5,6,7 .text Start: STM #x,AR5 RPT #7 MVPD table,*AR5+ ,168,学习交流PPT,例3：计算 y =,.bss x,10 STM #x,AR1 STM #9,AR2 LD #0,A